海洋腐蚀的危害、损失、规律及特点

2016-12-30 13:30:14 作者：本网整理来源：应用电化学救急分享至：

    海洋腐蚀的危害、损失、规律及特点

    海洋约覆盖了71%的地球表面，航海和海洋产业已经成为当今世界经济发展的重要支柱。国际贸易中90%以上的运力靠海洋运输。海洋平台是油气资源开发的重要支柱，海上风电是近年来大力发展的新能源。

    腐蚀是导致各种基础设施和工业设备破坏和报废的主要原因。我国每年由于腐蚀造成的损失约为GDP的5%，远高于美国的3.4%和日本的不足3%。国际公认，腐蚀损失超过所有自然灾害损失的总和。以2012年为例，按照GDP的5%估算，我国当年的腐蚀损失高达2.6万亿元，是所有自然灾害损失（0.42万亿）的6倍多。即使在2008年发生汶川大地震（损失为0.85万亿）的特殊自然灾害的情况下，当年的腐蚀损失（1.57万亿）也高于所有自然灾害损失之和（1.18万亿）。国内外公认，如果采取有效的腐蚀防护措施，25%～40%的腐蚀损失可以避免。

    虽然我国尚缺乏海洋腐蚀损失量具体的数据，但海洋腐蚀环境的苛刻性，海水中的盐浓度高（一般在3.5%左右）、富氧，并存在着大量海洋微生物和宏生物，加之海浪冲击和阳光照射，海洋腐蚀环境较为严酷，有理由相信海洋的腐蚀损失十分严重。在ISO－12944中把大气腐蚀分为6类，海洋环境的腐蚀等级最高。受海水飞沫中含有的氯化钠颗粒的影响，近海200m以内的陆地环境上的腐蚀也属于海洋环境腐蚀的范畴。在海洋环境中服役的基础设施和重要工业设施的腐蚀问题严重，特别是船舶与海洋平台的腐蚀问题更加突出，腐蚀已经成为影响船舶、近海工程、远洋设施服役安全、寿命、可靠性的最重要因素，引起世界各国政府和工业界的高度重视。因此，大力发展海洋工程防腐材料和技术，对于保障海洋工程和船舶的服役安全与可靠性，降低重大灾害性事故的发生，延长海洋构筑物的使用寿命具有重大意义。

    海洋腐蚀的规律及特点

    海洋环境按照腐蚀性划分为大气区、浪花飞溅区、潮差区、全浸区、海泥区。不同区域的腐蚀速率存在着明显差别。浪花飞溅区的腐蚀速率最高，潮差区次之。

    在全浸区内，海水的温度、盐度、溶解氧浓度和pH值随深度而变化。由于腐蚀环境的变化，材料的腐蚀速率随海深的变化而明显不同。

    浪花飞溅区通常是指海水的飞沫能够喷溅到材料表面，但在涨潮时又不能被海水所浸没的部位。国内外大量研究表明，海洋腐蚀最严重的部位约位于平均海平面以上的0.6～1.4m左右。同一种材料在浪花飞溅区的腐蚀速率比全浸区高3～10倍。虽然海洋工程在浪花飞溅区所占面积很小，以直径1m的海洋钢桩为例，其飞溅区腐蚀区域约为2m，腐蚀表面积约12m2（与不同海区等有关），但由于该区域腐蚀最为严重，如果不加以有效防护，将导致该部位的严重腐蚀，造成整个海工设施出现严重事故。

    在海洋大气区，由于存在Cl-，Mg2+和SO42-等离子，以及日照和海风的作用，即使采取了腐蚀防护措施，船舶与海洋工程也会发生严重的腐蚀。不仅金属材料，混凝土结构也存在严重的腐蚀。在浪花飞溅区腐蚀更为严重。

    在潮差区和全浸区的较浅区域，海洋生物的污损不仅造成船舶的航速显著降低，也会由于重量显著增加而威胁整个海洋平台的安全。